荷兰光刻巨头崛起对我国发展核心技术的启示

张金颖 安晖

光刻机是大规模半导体制造的核心设备。荷兰阿斯麦公司通过适时推动产品更新、专注关键技术攻关、打造上下游利益链、建立开放研究网络，在较短的时间内从激烈竞争中突出重围，成为光刻机领域的绝对龙头。

光刻机是大规模集成电路制造核心设备，对芯片的工艺制程起着决定性作用。集成电路产业发展主力虽集中在美国、日韩、中国台湾等国家和地区，但全球最大的光刻机设备及服务提供商却是来自荷兰的阿斯麦（ASML）公司。阿斯麦仅用30年时间就在本领域建立起极高的技术壁垒，在45nm以下高端光刻机设备市场占据份额高达80%以上，在极紫外光（EUV）领域，目前拥有全球垄断地位。ASML在不具备先发优势的情况下如何逐步占据市场统治地位，对于启迪我国企业核心技术发展路径、培育世界一流的高技术企业具有重要参考和借鉴意义。

坚持产品代际革新获得技术垄断地位

构建外延研发网络奠定初期技术基础

AMSL仅用30年时间即发展成为光刻技术领域的“绝对王者”，其成长之路被业界誉为传奇。然而阿斯麦早期发展并不顺利，面临着市场饱和与资金短缺的双重压力。市场方面，除尼康和佳能在当时占据了全球超过80%的市场份额外，还有GCA、SVG等十几家光刻机厂商，市场竞争激烈。资金方面，产业发展环境恶化，加之企业产品技术过时，导致企业资金链几近断裂。在市场夹缝和生存逆境下，企业开始对外寻求政府支持和研发合作，拓展了外延的研发网络，一方面与供应商建立了利益分享机制，另一方面与研究机构、科研院校建立了互惠合作关系。在欧洲信息技术研究与发展战略计划的支持下，阿斯麦与合作伙伴共同参与了多个项目的研究，推出了在当时具有重大技术突破的PAS 5500，为新一代产品奠定了坚实的技术基础。

研发浸润式微影设备获得重大技术突破

ASML获得市场主导地位的关键转折点是193nm浸润式微影设备（immersion lithography）的研发和面世。2002年前后，摩尔定律的延续遇到瓶颈，传统的193nm光刻机无法将芯片制程推进至65nm以下，而尼康和佳能研发的157nm光刻机又难以获得理想的效果，于是台积电工程师提出，以水为介质制造浸润式光刻机。尼康、佳能等日系厂商决策较为保守，对这种颠覆性技术路径持观望态度，而ASML却敢为人先，决心投入研发。经过三年与台积电的联合攻关，首台具有颠覆性意义的浸润式光刻机Twinscan XT研发成功，浸润技术改写了半导体十几年来的发展蓝图，拉动阿斯麦市场占有率由2001年的25%一路攀升至80%。

借力攻关EUV设备  形成全球技术垄断

继浸润式微影设备之后，极紫外光（EUV）设备的研制成功，使阿斯麦进一步取得该领域的技术垄断地位。2005年前后，摩尔定律的延续再度陷入停滞。极紫外光刻技术虽被认为是制程突破10nm的关键，但技术难度和投资金额极高，让尼康和佳能几近放弃。在此情况下，ASML仍坚持投入研发，并积极向外寻求研发支持。在政府经费方面，阿斯麦从欧盟第六框架研发计划中获得2325万欧元研发资助;在合作伙伴方面，ASML提出“客户联合投资专案”，以23%股权向英特尔、台积电、三星等客户筹得53亿欧元研发资金，并向股东提供设备的优先使用权;在合作研发方面，联合3所大学、10个研究所、15个欧洲公司共同开展“More Moore”项目，大大推进了EUV技术的研发进程。极紫外光刻设备研发成功后，成为目前世界上精度、生产效率最高的设备，ASML也成为全球唯一拥有EUV尖端技术的厂商。

ASML发展核心技术的主要经验

保持稳定战略目标  适时推动产品更新

半导体行业周期性强、技术更新迭代快、投入回报期长，核心技术发展需要有稳定目标的牵引，也要有准确敏锐的判断决策力。并称“微影双雄”的佳能和尼康曾是阿斯麦强劲的竞争对手，但后期却将大量资金转投了投资回报快的数码相机领域，逐步失去了在光刻机领域的优势地位。美国GCA公司则因为产品更新迭代断档，被迫退出市场。与之相反，ASML始终专注于光刻机领域，持续更新符合市场需求的产品，在代际革新产品的攻坚战上具有异常坚定的信念和持之以恒的毅力，推出了PAS5500、TWINSCAN、TWINSCAN NXE等系列革命性产品，持续缩短工艺制程，目前在研发新一代1.5nm制程装备和技术。长期持续的研发攻坚和稳定的战略目标，使其在光刻机领域建立了极为深厚的技术壁垒，也在人才储备、核心领导层等技术影响要素方面有了深厚的积淀，逐渐與大量竞争对手拉开差距。

模块高度采购外包  专注关键技术攻关

ASML把大多数模块、零部件委拖外包研发生产，将宝贵的人才和资源集中投入能够创造核心价值的技术中，即围绕客户需求开展关键技术研究和系统设计，一方面避免技术研发与市场需求脱节，另一方面使光刻机的研发和生产周期大大缩短。在客户需求分析方面，ASML建立了市场、产品、技术三大路线图，以保证精准把握、有效解决客户需求。首先由市场部门对客户要求的功能和期限进行评估，其次由产品部门研究符合客户所需功能的技术参数和特征，最后由技术部门研究产品路线图中所需的技术，主导新的研发方向。在核心技术研发方面，ASML基于客户需求研究结果，着重突破具有全局性影响的关键技术。例如，大客户台积电提出EUV的商用化需要将全新光罩的原生缺陷降低90%，否则晶圆的良品率难以达到市场要求。针对该项重大技术瓶颈，核心技术团队研发推出了革命性的可移动光罩薄膜技术，大大提升了EUV光刻机的生产性能和市场满意度。

打造上下游利益链形成稳定利益共同体

ASML通过资本市场运作构建利益链条，与产业上下游供应商和客户建立了密切的合作。在供应商方面，ASML通过并购将具有战略意义的光学系统厂商进行垂直整合，通过投资、入股等方式与重要厂商开展战略合作，获取新一代光刻系统核心技术。例如，入股卡尔蔡司SMT子公司并投入大量研发资金，以获得EUV反射镜片;收购美国光源技术公司Cymer，获得公司量产EUV的决定性技术。在客户方面，以接受股东注资的方式引入英特尔、三星、台积电等全球半导体巨头作为战略合作方，并给予股东优先供货权，从而结成紧密的利益共同体，在共享股东先进科技的同时降低自身的研发风险。

建立开放研究网络下合理共享研发成果

ASML依托自身的资源和技术积累，主导打造了囊括研究机构、高等院校、合作伙伴的巨大开放式研究网络，并通过建立特有的专利制度管理知识产权和研究成果。在合作研究方面，共享用于促进研发的大量背景技术和知识，并联合研究机构和供应商共同参与设计，鼓励合作伙伴进行产品改善和技术创新，这与部分日、美系厂商要求的“一颗螺丝钉的位置也不能变”的研发策略不同。在专利管理方面，ASML采取“宽窄结合”的知识产权保护策略，涉及光刻机系统集成及整体架构方面的专利保护范围较宽，涉及光学镜头、传感器等具体零部件方面的专利保护范围较窄，即ASML将专利保护范围限定在光刻机领域，合作伙伴可将具体模块专利用于其他领域，形成良性促进的技术合作机制。

对我国产业发展核心技术的启示

分类施策，视不同情况选择技术发展模式

由于高端装备的技术壁垒、竞争壁垒及市场认可壁垒极高，全球高端市场基本被欧美、日韩等发达国家巨头所掌控，我国多生产中低端产品或外围装备，高端设备自给率较低，与ASML的发展条件与发展环境并不完全相符，因此需要在厘清产业现状的基础上分类施策，在不同时期或情境下，有的放矢地借鉴ASML的垂直整合、高度外包、合作结盟的技术发展模式。对于资本实力雄厚、意图通过补短板完善战略布局的企业，可以采取投资并购等垂直整合模式，快速进入某技术领域，发挥集团综合效益，但该模式对资本实力要求较高，且由于瓦纳森协议对中国的技术禁运限制，因此该模式目前在我国适用范围较窄;对于在某领域拥有核心技术或占据绝对优势地位的企业，可以建立以该企业为核心的价值链条，链条上的其他企业围绕核心企业开展基础技术及应用研究，该模式对于核心企业的技术水平要求较高;对于在某领域具有一定技术优势的产业链上下游企业，可以采取合作结盟、抱团发展的策略，共同推动核心技术的研发。

使优者联立，构建多主体深度合作的战略创新联盟

借鉴ASML早期发展模式，在企业初具技术实力和规模时，鼓励企业开展上下游合作，在政府指导下建立多方战略联盟，共同促进技术创新。一是构建外延开放的企业创新网络。单个企业在创新中容易陷入重复投入、资源浪费的怪圈，组织产业链上下游企业、研究机构、高校等开展战略合作，有助于避免低水平重复研究。战略联盟应以产业需求为导向，建立优势技术互补和利益共享机制，在核心和薄弱技术领域分摊巨额研发费用，共同推动基础和应用领域创新。二是建立差异化的专利保护策略。针对系统性与分模块的技术领域，实施不同程度的知识产权保护，使分模块的研发成果能够用于其他领域，以强化合作伙伴的研发积极性。三是纳入保证采购条款。战略联盟合作应纳入保证采购的相关条款，在同等质量下鼓励下游厂商选用本土技术和设备，以保证市场需求的稳定性。

促强者恒强，建立以核心企业为主导的产业技术链

借鉴阿斯麦中后期发展模式，在企业拥有全球领先的核心技术及产业地位时，在政府指导下搭建以核心企业为主导的产业技术链，以模块化分工外包为手段，与供应商、研究机构、高校构筑利益生态，形成从基础研发、零部件研发制造到核心部件研发制造的技术链，推动核心技术持续深入发展，促进分模块技术协同发展。一是专注核心技术，创造核心价值。鼓励核心企业建立客户技术需求路线图，专注产生核心价值的技术研发，将部分非核心的模块组装、零部件制造等业务委托外包生产。二是强化与供货商的协作，鼓励供货商参与技术改善与创新。支持企业建立严格的供货商认证评估制度，强化对于供货商在产品质量、技术水平、成本管控、物流时效等方面的评估，将成熟可靠的供货商纳入企业研发生产体系，为其提供技术支撑，并鼓励供应商深度参与技术改善。三是鼓励以核心企业为主导的基础和应用研究。支持企业以资助研究项目、联合高校设立专业等方式，推动基础和应用研究，为企业乃至价值链整体发展作好战略储备。

优化政策環境，建立技术创新协同服务平台

借鉴荷兰高技术领域产业扶持政策，建立由政府、咨询机构、金融机构、科研院所等协同参与的技术创新服务平台。一是坚持以需求为导向。在了解产业共性技术和企业重大需求的基础上，确定关键技术领域和应用领域的优先顺序，为政府确定产业资金支持方向提供建议。二是促进技术的转移和扩散。鼓励产业链上下游相关企业、科研院所协同参与平台支持的合作研发项目，并建立研究成果知识库，扩大创新成果的辐射面。